Тепловой насос своими руками для отопления дома: схемы вода-вода, воздух-воздух, тепловые насосы из кондиционера и холодильника
Сегодня мало кто сомневается в том, что тепловой насос для отопления дома – самое эффективное средство из всех существующих. Оно же — самое дорогое и сложное в исполнении. По этой причине многие домашние умельцы взялись за самостоятельное решение данной проблемы. Но ввиду ее высокой сложности достижение положительных результатов дается весьма непросто, нужно иметь энтузиазм, терпение и вдобавок хорошо изучить теорию. Наша статья для тех, кто делает первый шаг на пути внедрения у себя дома такого альтернативного источника энергии, как тепловой насос, сделанный своими руками.
Устройство и принцип работы
Для сборки действующей модели теплового насоса не обойтись без знания теории, а точнее, принципа действия этого устройства. Хотелось бы изначально отметить, что утверждения о КПД в 300, 500 и 1000% — это миф или просто маркетинговый ход, рассчитанный на незнание рядовым пользователем законов физики. Так вот, тепловой насос – это устройство, берущее тепловую энергию в одном месте и перемещающее ее в другое с определенным КПД, не превышающим 100%. В отличие от котельных установок, он самостоятельно тепло не производит.
Примером могут служить домашние холодильники и кондиционеры, чья конструкция основана на так называемом цикле Карно, его же использует принцип работы теплового насоса для отопления или ГВС. Суть этого цикла заключается в движении вещества (рабочего тела) по замкнутой системе и меняющего свое агрегатное состояние с жидкого на газообразное и наоборот. В момент перехода выделяется или поглощается огромное количество энергии.
Чтобы пояснить на более доступном языке, перечислим основные элементы, которые включает в себя устройство теплового насоса:
- компрессор;
- теплообменник, где рабочее тело переходит в газообразное состояние (испаритель);
- теплообменник, в котором рабочее тело конденсируется (конденсатор);
- расширительный (редукционный) клапан;
- средства управления и автоматики;
- магистрали из медных трубок.
В качестве рабочего тела выступает вещество, закипающее при низких температурах – фреон. Циркулируя по трубке в виде жидкости, первым делом он попадает в испаритель. После взаимодействия с теплоносителем от внешнего источника (воздух, вода, грунт) рабочее тело испаряется и продолжает свое движение в виде газа. На этом участке давление в системе — низкое. Всю цепочку цикла отражает принципиальная схема теплового насоса:
Пройдя компрессор, фреон под давлением движется ко второму теплообменнику, где ему предстоит сконденсироваться и передать полученное тепло воде, снова приняв жидкое состояние. Далее, рабочее тело попадает в расширительный клапан, давление снова падает и оно продолжает свой путь к испарению. Цикл завершен.
Заводские теплонасосы для жилого дома способны выдавать теплоноситель с температурой 55—60 ºС, этого достаточно для обогрева помещений радиаторами либо теплыми полами. При этом вся система отопления затрачивает электроэнергию на такие цели:
- питание компрессора;
- вращение роторов циркуляционных насосов наружного и внутреннего контура;
- питание средств автоматики и контроля.
Получается, что при потрeблении 1 кВт электричества действие теплового насоса может переместить в дом до 5 кВт тепловой энергии извне, отсюда и небылицы о КПД 500%.
Тепловой насос воздух-воздух
Теоретически любая среда, имеющая температуру выше абсолютного нуля (минус 273 ºС), обладает запасом тепловой энергии. А значит, ее можно извлечь, уж тем более это нетрудно сделать при температуре окружающего воздуха минус 10—30 ºС.
Для этой цели служит тепловой насос воздух-воздух, отнимающий тепло у наружной окружающей среды и перемещающий его внутрь частного дома. Это самый доступный способ по цене оборудования и стоимости монтажа, он же – наименее эффективный. Чем крепче мороз на улице, тем меньше тепла удается получить. Принцип действия системы показан на рисунке:
Наружный блок воздушного теплового насоса внешне похож на такой же агрегат сплит-системы, только внутри у него нет компрессора. Остается лишь пластинчатый теплообменник и вентилятор, чьей задачей является повысить интенсивность процесса путем нагнетания через пластины большого количества воздуха.
Тепловой насос вода-вода
Более эффективным вариантом считается тепловой насос вода-вода. Он извлекает тепловую энергию из ближайшего водоема, если таковой есть на расстоянии до 100 м от дома. Другой, более распространенный способ – отбор тепла у грунтовых вод через скважину. По сути, скважин нужно 2: одна для выкачивания воды, другая – для ее сброса. Ниже представлены схемы тепловых насосов, действующих по такому принципу:
Здесь есть свои нюансы. Вода из скважины должна проходить очистку перед попаданием теплообменник, а трубы надо прокладывать ниже глубины промерзания грунта. Другое дело – контур на дне водоема, он заполняется незамерзающей жидкостью (пропиленгликолем), что служит посредником между водой и хладагентом.
Важно. Способность обеспечить частный дом тепловой энергией в этом случае зависит от производительности скважины и объема воды в пруде. Также существуют варианты погружения внешнего контура в проточную воду реки или канализационный септик.
Также существуют геотермальные тепловые насосы, чей принцип работы не отличается от предыдущих типов аппаратов, только тепло извлекается из грунта на глубине, где температура всегда одинакова – плюс 7 ºС. Для этого в землю закапывается горизонтальный контур из труб, занимающий большую площадь, либо в скважины глубиной 25 м опускаются геотермальные зонды. В обоих случаях в качестве теплоносителя используется антифриз.
Считается, что работа теплового насоса, добывающего тепло из грунта, — самая стабильная и эффективная. Но покупка и монтаж подобного оборудования очень дороги, а домашние мастера-умельцы редко прибегают к реализации этого варианта.
Как собрать тепловой насос в домашних условиях?
Поскольку термодинамический расчет теплового насоса представляет для большинства домашних мастеров — самодельщиков немалую сложность, приводить его здесь мы не будем. Наша задача – представить несколько действующих моделей, чтобы любой энтузиаст мог взять какую-нибудь из них за основу для создания собственного детища.
Необходимо отметить, что тепловой насос, придуманный и собранный своими руками, для подавляющего большинства рядовых пользователей останется недостижимой мечтой, если не приложить к его изготовлению массу усилий и времени.
Простейший тепловой насос из старого холодильника был описан в статье журнала «Инженер» за 2006 г. Он позиционируется, как нагреватель воздух – воздух для небольшого помещения или теплицы. Кстати, какой бы ни был мощный бытовой холодильник, на обогрев даже небольшого дома его не хватит, а вот на 1 комнатку – вполне. Решение реализуется 2 способами, причем внутренняя автоматика отключения демонтируется и все агрегаты соединяются напрямую для непрерывной работы. В первом случае старый холодильник находится в помещении, конструкция насоса показана на схеме:
Снаружи к нему прокладывается 2 воздуховода и врезается в переднюю дверку. Воздух по верхнему каналу попадает в морозилку, охлаждается и опускается к нижнему воздуховоду из-за увеличения плотности. Затем он покидает корпус холодильника, вытесняемый верхним потоком. Помещение прогревается от теплообменника, расположенного на задней стенке агрегата. По второму способу сделать своими руками тепловой насос так же просто, надо лишь встроить холодильник в наружную стену, как изображено на схеме:
Самодельный обогреватель из холодильника может функционировать до наружной температуры минус 5 ºС, не ниже.
Тепловой насос из кондиционера
Современные сплит-системы, особенно инверторного типа, успешно выполняют функции того же теплового насоса воздух – воздух. Их проблема в том, что эффективность работы падает вместе с наружной температурой, не спасает даже так называемый зимний комплект.
Домашние умельцы подошли к вопросу иначе: собрали самодельный тепловой насос из кондиционера, отбирающий теплоту проточной воды из скважины. По сути, от кондиционера тут используется только компрессор, иногда – внутренний блок, играющий роль фанкойла.
По большому счету, компрессор можно приобрести отдельно. К нему потребуется сделать теплообменник для нагрева воды (конденсатор). Медная трубка с толщиной стенки 1—1.2 мм длиной 35 м наматывается для придания формы змеевика на трубу диаметром 350—400 мм или баллон. После чего витки фиксируются перфорированным уголком, а затем вся конструкция помещается в стальную емкость с патрубками для воды.
Компрессор из сплит-системы присоединяется к нижнему вводу в конденсатор, а к верхнему подключается регулирующий клапан. Таким же образом изготавливается испаритель, для него сгодится обычная пластиковая бочка. Кстати, вместо самодельных емкостных теплообменников можно использовать заводские пластинчатые, но это обойдется недешево.
Сама по себе сборка насоса не слишком сложна, но здесь важно уметь правильно и качественно пропаивать соединения медных трубок. Также для заправки системы фреоном потребуются услуги мастера, не станете же вы специально покупать дополнительное оборудование. Дальше – этап наладки и пуска теплового насоса, который далеко не всегда проходит удачно. Возможно, придется немало повозиться, чтобы добиться результата.
Заключение
Конечно, отопление дома тепловым насосом – мечта многих домовладельцев. К сожалению, стоимость установок слишком высокая, а справиться с собственноручным изготовлением могут единицы. И то зачастую мощности хватает лишь на ГВС, об отоплении речь не идет. Если бы все было так просто, то у нас в каждом доме стоял самодельный тепловой насос, а пока что он остается недоступным широкому кругу пользователей.
В этой статье будут рассмотрены лайфхаки для болгарки. Вы узнаете о том, какие есть операции, которые можно выполнить при помощи болгарки (т.е. угловой шлифовальной машины), в чем ее опасность, а также какие существуют общие правила по безопасности (и какие средства защиты следует использовать). Далее вы узнаете, каким образом нельзя работать с болгаркой, в какую сторону резать можно, в какую нельзя и некоторые нюансы резки. Узнайте подробнее в статье=>>...
28 11 2025 1:40:14
В статье описаны основные разновидности пандусов, стандарты размеров, какой угол наклона сделать, нормы которых необходимо придерживаться с начала создания чертежа и до монтажа готового изделия. Почему для ограждения пандуса лучше выбрать нержавеющую сталь и что нужно знать прежде чем решить построить пандус самостоятельно. Узнайте подробнее в статье=>>...
27 11 2025 9:46:31
В данной статье Вы узнаете как рассчитать кубатуру (объем) бетона на ленточный фундамент при помощи калькулятора и сколько его вообще нужно. Так же в статье приведен пример, который наглядно показывает процесс расчета необходимого его количества....
26 11 2025 10:24:15
Рекомендации по изготовлению котлов на твердом топливе длительного горения своими руками. Устройство, принцип работы, преимущества и недостатки....
25 11 2025 22:44:16
В этой статье мы рассмотрим, как выбрать замки на межкомнатные двери. В этом нам поможет правильная оценка помещения, определение цели установки замка, а также рассмотрение всех типов механизмов, их принципа работы и ТОП-6 лучших производителей запopных механизмов. Выбираем замки на межкомнатные двери. Узнайте подробнее в статье=>>...
24 11 2025 21:11:58
Что такое коаксиальный дымоход, из чего он состоит, каким бывает и каковы его главные свойства и преимущества. Какие материалы и инструменты нужны для установки коаксиального дымохода. Требования к установке. Как смонтировать коаксиальный дымоход, пошаговая инструкция. Узнайте подробнее в статье=>>...
23 11 2025 2:12:49
Хотите узнать как выровнять просевший фундамент частного дома своими руками? Смотрите видео и советы в статье по ремонту и усилению фундамента деревянного дома! Узнайте подробности в статье=>>...
22 11 2025 11:10:40
Самый простой способ нагреть бассейн – укрыть его черным полиэтиленом и положиться на солнечные лучи. Если такой способ не подходит, можно воспользоваться топливными нагревателями. Как соорудить дровяной обогреватель написано в статье. Лучший способ для обогрева загородного бассейна – сделать солнечный нагреватель своими руками. Самый простой и быстрый способ для меленьких бассейнов – использовать электронагреватель. Узнайте подробнее в статье=>>...
21 11 2025 17:11:20
Эта статья для тех, кто задался целью изготовить кованые металлические ворота для гаража самостоятельно. На примере распашного типа ворот, расскажем о последовательности работ по созданию каркаса, створок, декоративных кованых элементов и фиксации их на полотнах при помощи сварочного аппарата. Узнайте подробнее в статье=>>...
20 11 2025 0:12:12
В этой статье мы поговорим о фасадных панелях Fineber (файнбир) для наружной отделки фасада, достоинствах и недостатках материала, видах: под крупный природный камень и облицовочный кирпич, керамическую скалу и русскую крепость....
19 11 2025 21:43:20
В этой статье речь пойдет о том, как сделать своими руками мытый бетон. Вы узнаете об особенностях и области применения данной технологии, а также, какие существуют методы получения мытого бетона. Далее будет представлено все используемое оборудование и материалы, которые могут потребоваться. После описание современной технологии, которая проверена, важные нюансы изготовления материала и особенности финальных работ. Узнайте подробнее в статье=>>...
18 11 2025 13:22:46
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет мелкозаглубленный ленточный фундамент для деревянного дома из бруса, а так же расскажем какая должна быть толщина и глубина фундамента + расскажем для чего нужен онлайн-калькулятор....
17 11 2025 10:46:26
Устройство стены каркасного дома, как обустроить стены, чтобы они были теплые и звуконепроницаемыми. Разберем каркасный пирог! Смотрите Фото и Видео в статье=>>...
16 11 2025 17:40:34
В этой статье мы поговорим о фасадных бетонных панелях, их плюсах и минусах, технических хаpaктеристиках. Расскажем, как монтировать панели из бетона, имитирующих кирпич и многое другое....
15 11 2025 21:26:18
Раньше у мамы в частном доме роль канализационной системы выполняла сливная яма, но регулярно вызывать ассенизаторов хлопотно и очень затратно. Решили, что надо действовать кардинально и жить в 21 веке, по-современному. Поискал в интернете и нашел Евробион. Заказал доставку и установку. Пользуемся уже 6 месяцев! Никаких перебоев в работе и главное, нет неприятного запаха. Узнайте подробнее в статье=>>...
14 11 2025 13:58:38
В данной статье вы узнаете каково устройство вальмовой крыши, всё о конструкции и вентиляции холодного чердака четырехскатной кровли, а так же мы предоставим вам чертежи, схемы и планы стропильной системы вальмовой крыши с фронтонами и как выглядит каркас обрешетки крыши под металлочерепицу + из каких узлов состоит....
13 11 2025 21:30:40
В этой статье мы рассмотрим, что собой представляет искусственная трава для футбола, какие ее преимущества перед натуральным покрытием и какие есть недостатки. Далее мы рассмотрим правила по уходу, чтобы не испортить покрытие. Если вам интересна тема, можно посмотреть видео по оформлению футбольного поля искусственным покрытием. Узнайте подробнее в статье=>>...
12 11 2025 15:10:38
Какие бывают источники бесперебойного питания и генераторы для газовых котлов. Краткий обзор автономных ИБП....
11 11 2025 2:55:24
Бытовой инфpaкрасный обогреватель: разновидности, хаpaктеристики, плюсы и минусы. Рекомендации по выбору прибора для дома, рекомендуемые производители....
10 11 2025 6:35:48
В этой статье мы поговорим о строительстве канализационных коллекторов. Для начала вы узнаете общую информацию о том, что собой представляет коллектор, что о нем думают специалисты, а после рассмотрим внутридомовую систему и другу систему, которая выходит за пределы дома. Далее вы узнаете, в чем заключаются опасности подземной системы. Узнайте подробнее в статье=>>...
09 11 2025 5:47:40
В этой статье мы поговорим о том, как заделать дыру в гипсокартоне. Вы узнаете, что потребуется подготовить в самом начале, а далее рассмотрим, как заделать дыру до 5, 30, 60 и больше 60 мм. Все полезные рекомендации помогут справиться с проблемой и быстро устранить недостаток....
08 11 2025 12:37:32
Дренажный колодец это незаменимый элемент дренажной системы. Помогает ее очищению, и играет роль осушителя. Существует два варианта установки колодца: из готовых пластиковых емкостей и из бетонных колец. Первый вариант значительно дороже, но очень прост в монтировании. Второй же вариант имеет относительно невысокую цену, но его установка сложна, и не возможна без специальной грузоподъемной техники. Узнайте подробнее в статье=>>...
07 11 2025 18:50:58
Хотите узнать как установить наличники на дверь своими руками? Узнай в инструкции +Фото и Видео в статье. Правильный монтаж +Советы о том как сделать правильно. Узнайте подробнее в статье=>>...
06 11 2025 5:42:49
Как устроены современные стальные радиаторы Kermi. Виды, технические хаpaктеристики отопительных приборов, схемы подключения....
05 11 2025 7:19:18
Советы, как правильно и бережно пользоваться газовой колонкой. Правила безопасной эксплуатации нагревателя, способы проверки тяги и пуска колонки в работу....
04 11 2025 2:16:54
В этой статье вы узнаете, как провести расключение кабеля на электрическом щитке. Мы расскажем, для чего нужен электрощиток, как выбрать потребителей и распределить их, как правильно установить все оборудование и как подготовить провода и кабели перед установкой. Узнайте подробнее в статье=>>...
03 11 2025 23:54:32
Принцип действия и устройство парового котла, работающего на жидком или газообразном топливе. Описание конструкций жаротрубных и водотрубных теплообменников, особенности их работы....
02 11 2025 6:42:16
В этой статье мы поговорим о фасадных цокольных панелях для наружной отделки цоколя дома, видах облицовки (под кирпич и камень), технологии отделки и подготовки фундамента при помощи сайдинга и многом другом....
01 11 2025 21:35:44
Крыша Судейкина — это оригинальная в своем роде конструкция кровли, представленная восьмигранным куполом без традиционной стропильной системы. Особенность данной крыши заключается именно в том, что в ней нет стропильной системы. Ее каркасом служит строечно-балочная конструкция, опорой для которой служит центральная стойка. Так, крыша имеет восемь треугольников, 4 из них располагаются острием книзу, а оставшиеся кверху. Узнайте подробнее в статье=>>...
31 10 2025 1:43:25
В этой статье мы поговорим о декоративной штукатурке Деруфа. Вы узнаете о ее особенностях, технологиях облицовки и требуемых инструментах, а в конце статьи найдете советы профессионалов в этой сфере. Узнайте подробнее в статье=>>...
30 10 2025 7:45:26
Теплоотдача от приборов отопления и как изготовить экран на батарею своими руками, чтобы сократить потери. Рекомендации по выбору материалов и сборке декоративного короба из МДФ....
29 10 2025 8:57:12
В данной статье вы узнаете о плюсах и минусах сайдинга под кирпич, мы расскажем вам как обшить сайдинг утеплителем и как отделать фасадными панелями дом, а так же предоставим фото домов с кирпичным сайдингом....
28 10 2025 6:16:36
Как отделать внутри дома имитацией бруса своими руками. Пошаговая инструкция по монтажу имитации бруса и вагонки. Это красиво, просто и экологично! Смотрите статью и сделайте красивую отделку внутри вашего деревянного дома! + Видео. Узнайте подробности в статье=>>...
27 10 2025 17:20:17
Хотите защитить дом от сырости и влаги от дождя и атмосферных осадков. Статья+ фото и виды влагостойкой отделки помогут вам. + Видео. Защитите от дождя свой дом сейчас! Инструкция +Видео Узнайте подробнее в статье=>>...
26 10 2025 7:26:45
Краска по металлу огнезащитная. Свойства, область применения, технология нанесения Огнезащитная краска представляет собой специальную краску для повышения огнезащитных свойств металлоконструкций в случае воздействия на них огня. Применяется в машиностроении, атомной промышленности, в гидротехнических сооружениях, химической промышленности, в военно-строительных комплексах. Краска наносится слоями с промежуточной сушкой. Узнайте подробности в статье =>>...
25 10 2025 4:29:13
Чтобы сэкономить до 40% на затратах на теплоснабжение и исключить зависимость от цен на энергоносители целесообразно использовать геотермальные тепловые насосы ......
24 10 2025 23:17:13
Рекомендации, как правильно слить воду с бойлера. Зачем нужно oпopoжнять бак водонагревателя. Порядок действий при правильном и неправильном варианте обвязки....
23 10 2025 21:19:45
Из данной статьи вы узнаете о электрокотле для отопления дома 150 квадратных метров и ознакомитесь с его техническими хаpaктеристиками, а также как выбрать устройство. Обзор ТОП-8 лучших моделей с описанием отличительных особенностей....
22 10 2025 16:53:26
Виды радиаторов. Радиаторы для квартир с центральным отоплением и для частного дома. Какие радиаторы лучше алюминиевые или биметаллические. Достоинства и недостатки....
21 10 2025 17:55:21
В этой статье мы поговорим о спальне с фотообоями. Мы расскажем вам, как выбрать фотообои, какая есть условная классификация и на основе каких материалов они бывают. Также мы рассмотрим, как правильно сочетать цвета при выбор фотообоев и дадим ряд ценных советов, которые помогут сделать правильный выбор. Узнайте подробности в статье=>>...
20 10 2025 2:24:57
Инструкция о том, как сделать гидроизоляцию фундамента своими руками? Какую выбрать? Битумная? Рулонная? Пошаговая инструкция +Фото! Изучите Виды: Горизонтальная, вертикальная +Видео Узнайте подробнее в статье=>>...
19 10 2025 9:46:25
Собственный бассейн загородом уже не дорогостоящее дело с рытьем котлована, подведением коммуникаций и канализации и заливкой бетона, а, вполне доступный по средствам, конструктор. Поэтому в настоящее время всем доступна установка каркасного бассейна без помощи наемной бригады самостоятельно собственными руками. Рекомендуется не брать каркас по самой низкой стоимости, т.к. низкая цена – это показатель низкого качества материалов и элементов, а также их плохая подгонка друг к другу – как следствие, низкая надежность. Узнайте подробнее в статье=>>...
18 10 2025 10:53:24
Гофрированная труба из нержавеющей стали: виды, свойства, технические хаpaктеристики. Область применения: для отопления, водоснабжения, теплого пола. Преимущества и недостатки....
17 10 2025 13:23:42
Что такое газ Брауна и каким образом его можно получить из воды. Сферы применения газа, рекомендации по его выделению в домашних условиях....
16 10 2025 1:32:17
Описание того, какими бывают промышленные газовые котлы, их классификация. Краткий обзор устройства, принципа работы и конструктивных особенностей генераторов тепловой энергии....
15 10 2025 6:47:43
В данной статье вы узнаете, что из себя представляют ангары из сэндвич-панелей, узнаете их достоинства и недостатки, каких видов они бывают, а так же мы расскажем вам как производится строительство складов и ангаров....
14 10 2025 1:35:44
Хотите поклеить новые обои на старые? Бумажные, виниловые, стеклохолст или на стену с краской. Узнайте можно ли так делать, все плюсы и минусы данного способа. Определите подходит ли подобная технология под ваши условия. Поверх старых? Подробнее в статье +Видео, стань экспертом в поклейке обоев своими руками. Узнайте подробнее в статье>>...
13 10 2025 9:24:20
Не знаете какой насос выбрать для частного участка возле дома? Наша статья поможет вам сделать правильный выбор поверхностного насоса! +Видео в статье, смотрите подробнее=>>...
12 10 2025 1:31:10
Что такое демпферная лента. Применение демпферной ленты для стяжки. Преимущества и недостатки материала. Виды и особенности демпферной ленты теплого пола......
11 10 2025 23:11:58
Как составить план дома самому на компьютере и правильно онлайн или самостоятельно для строительства дома. Вам поможет эта пошаговая инструкция. Узнайте подробнее в статье=>>...
10 10 2025 10:47:28
Еще:
Оборудование -1 :: Оборудование -2 :: Оборудование -3 :: Оборудование -4 :: Оборудование -5 :: Оборудование -6 :: Оборудование -7 :: Оборудование -8 :: Оборудование -9 :: Оборудование -10 :: Оборудование -11 :: Оборудование -12 ::
